液压与气动官方答案.doc

1.液压传动与机械,电力传动相比较具有哪些优缺点? 优点：1液压与气动元件的布置不受严格的空间限制，系统中个部分用管道连接，布局安装有很大的灵活性，能构成用其他方法难以组成的复杂系统。2可以在运行过程中实现大范围的无级调速，调速范围可达2000:1。(3)液压传动和液气联动传递运动均匀平稳，易于实现快速启动、制动和频繁的换向4操作控制方便、省力，易于实现自动控制、中远程距离控制、过载保护。与电气控制、电子控制相结合，易于实现自动工作循环和自动过载保护。5液压与气动元件属机械工业基础件，标准化、系列化和通用化程度较高，有利于缩短机器的设计、制造周期和降低制造成本。除此之外，液压传动突出的优点还有单位质量输出功率大。因为液压传动的动力元件可采用很高的压力（一般可达32MPa，个别场合更高），因此，在同等输出功率下具有体积小、质量小、运动惯性小、动态性能好的特点。缺点：1在传动过程中，能量需经两次转换，传动效率偏低2由于传动介质的可压缩性和泄漏等因素的影响，不能严格保证定比传动3液压传动性能对温度比较敏感，不能在高温下工作，采用石油基液压油作传动介质时还需注意防火问题4液压与气动元件制造精度高，系统工作过程中发生故障不易诊断。总的来说，液压与气压传动的优点是主要的，其缺点将随着科学技术的发展会不断得到克服。例如，将液压传动与气压传动、电力传动、机械传动合理的联合使用，构成气液、电液（气）、机液（气）等联合传动，以进一步发挥自己的优点，相互补充，弥补某些不足之处。2.液压传动的主要组成部分及其主要工作原理,作用,职能符号。能源装置:将机械能换成流体压力能的装置；执行元件：将流体的压力能转换成机械能输出的装置；控制元件：对系统中液体的压力、流量及流动方向进行控制和调节的装置，以及进行信号转换逻辑运算和放大等功能的信号的传递；辅助元件：保证系统正常工作所需的装置；工作介质：进行能量和信号的传递。3.何谓液压油粘性和粘度?何谓动力粘度,运动粘度,和相对(思氏)粘力? 粘性：液体在外力作用下流动时，液体分子间内聚力会阻碍分子相对运动，即分子之间产生一种内摩擦力，这一特性称为液体的粘性。粘度：液体粘性的大小。动力粘度：动力粘度是表征液体粘度的内摩擦系数。运动粘度：是 动力粘度和该液体密度之比。相对年度：是采用特定的粘度计在规定的条件下测出来的液体粘度。4影响液压油工作性质的主要因素是什么?它对液压传动有何影响?对液压油的基本要求是什么?何谓粘度指数?(粘温特性) 主要因素：粘度问题。有何影响：粘度高的油液流动时产生的阻力较大，克服阻力所消耗的功率较大，而因此功率损耗又将装换成热量使油温上升。粘度太低，会使泄漏量加大，使系统的容积效率下降。基本要求：粘温特性好。粘温特性：具有良好的润滑性。成分要纯净，不应含有腐蚀性物质。具有良好的化学稳定性。粘温特性：不同的油液有不同的粘度温度变化关系，这宗关系叫做油液的粘温特性。5.液压传动有哪两个重要的基本概念?1理想液体和恒定流动。2通流截面、流量和平均流速。6.何谓理想液体,实际液体?既无粘性又不可压缩的液体称为理想液体。既有粘性又可压缩的液体实际液体。7.液压传动中流量,压力,转速,功率,效率的定义及其计算方法是什么?流量单位时间内流过某一通流截面的液体体积称为流量。q = vA 速度*面积。压力静止液体在单位面积上所受的法向力称为静压力，习惯上称为压力。p = F/A。转速n = qt/V理论流量/排量。功率P = p*q效率 = P出/Pr入 = pq/T = vm 容积效率*机械效率8.什么是层流,紊流?何谓雷诺数?如何判断液体的流动状态?层流：指液体流动时，液体质点没有横向运动，互不混杂，呈线状或层状的流动。紊流：指液体流动时，液体质点有横向运动（或产生小漩涡），做混杂紊乱状态的 运动。雷诺数：判别流体状态的一个无量纲数，物理意义表示流体流动时惯性力与粘性力之比。判断：当液流的实际雷诺数小于临界雷诺数时，为层流；反之，为紊流。9.什么是液压冲击?有何危害? 液压冲击在液压系统中，因某些原因液体压力在一瞬间会突然升高，产生很高的压力峰，这种现象称为液压冲击。危害液压冲击的压力峰值往往比正常工作压力高好几倍，瞬间压力冲击不仅引起震动和噪声，而且会损坏密封装置、管道和液压元件，有时还会使某些液压元件（如压力继电器、顺序阀等）产生误动作，造成设备事故。10.什么是空穴现象,气蚀现象?什么是困油现象,如何消除? 空穴现象：在液压系统中，如果某点压力低于液压油所在温度下的空气分离压时，原先溶解于液体中的气体会分离出来，使液体中迅速出现大量气泡，这种现象叫空穴现象。气蚀现象：由于气蚀造成的对金属表面的腐蚀作用称为气蚀。措施：1减小压力2尽量降低吸油高度，使吸油管内径增大且少用弯头3密封性要好4对容易气蚀元件采用抗腐蚀能力强的材料5使用高质量油。困油现象：因存在闭死容积大小发生变化而导致的压力冲击、气蚀、噪声等危害液压泵的性能和寿命的现象，称为液压泵的困油现象。措施：1开三角形成圆孔，减震槽2增加安装，加工精度3采用不对称的配流盘11.何谓沿程压力损失,局部压力损失?沿程压力损失：液体在等直径圆管中流动时因粘性摩擦而产生的压力损失。局部压力损失：液体流经管道的弯头、接头、突然变化的界面以及阀口等处时，液体流速的大小何方将急剧发生变化，因而会产生漩涡，并发生强烈的紊动现象。于是产生流动阻力，由此造成的压力损失称为局部压力损失。12.作用在平面和曲面上的液压力在液压传动系统中是如何计算的?平面：F = pA (p为液体压力A为该平面面积) 曲面：Fx = pAx （p为液体压力 Ax为曲面在X方向上投影面积）13.在液压泵的技术规格中,何为工作压力,最大压力,额定压力,吸入压力?工作压力：液压泵工作室的出口压力，其大小取决于负载。最大压力：按试验标准规定，允许短暂运行的最高压力额定压力：在正常工作条件下，按试验标准连续运转的最高压力。吸入压力：泵进口处的压力，自吸泵的吸入压力低于大气压力14.在液压泵技术规格中,何为实际流量,理论流量,额定流量,排量?实际流量q：液压泵在单位时间内实际排出的油液体积。理论流量qt：液压泵在单位时间内理论上排出的油液体积额定流量qs：液压泵在额定压力、额定转速下允许连续运行的流量。排量V：液压泵每转一转理论上应排出的油液体积；液压马达在没有泄漏的情况下，输出轴旋转一周所需要油液的体积。15.液压泵的输出功率和效率如何计算?输出功率：P = p*q实际流量*工作压力效率: = P/Pr = pq/T = vm 容积效率机械效率16.何谓差动连接?差动连接的目的是什么?此时外伸速度v和产生向外推力如何计算? 差动连接是把液压缸的进油和回油连接在一起。差动连接的目的是增加液压缸外伸速度。计算：v=4q/d3次方；F=d2p/417.影响齿轮泵压力提高的主要因素是什么?齿轮泵有否困油现象?如何产生的,如何消除,b有何危害?主要因素是泄露。有困油现象。产生闭死容积有大变小时油液受挤压经缝隙溢出，不仅使压力增高，齿轮轴承受周期性的压力冲击，而且导致油液发热。消除的常用方法是在泵的前、后盖板或浮动轴套（浮动侧板）上开卸荷槽。5）严重影响泵的使用寿命。18.一般齿轮泵能否直接用作马达使用?为什么?如果要作为马达使用在结构上应采取什么措施?不能。为什么:马达是将液体的压力能转换为旋转机械能的装置，从原理上讲液压传动中的泵和马达都是靠工作腔密封容积的容积变化而工作的，泵与马达有可逆性。但从能量角度分析，实际上由于二者工作状况不一样，为了更好发挥各自性能，泵与马达在结构上存在某些差别，使之不能通用。措施：1结构上要适应正反转要求，进出油口相等，具有对称性，有单独外泄油口将轴承部分的泄漏油引出壳体2为了减少起动摩擦力矩，采用滚动轴承3为了减少转矩脉动，齿轮液压马达的齿数泵的齿数要多。19.双作用叶片泵定子作用过渡曲线为什么采用等加速曲线?采用等加速曲线可以使双作用叶片泵的瞬时理论流量均匀。20.单作用叶片泵叶片为什么采取后倾布置?而双作用叶片泵却采取前倾布置?前者为什么称作非卸荷式,后者为什么称作卸荷式叶片泵?采取后倾布置有助于叶片在离心作用下的伸出采取前倾布置双作用叶片泵采取前倾布置是为了减小叶片与定子过度曲线内表面和叶片头部接触反力的垂直分力以减少叶片与叶片槽侧壁的摩擦力，保证叶片的自由滑动。称非卸荷此泵的吸油腔和排油腔各占一侧，转子受到压油腔油液的作用力，致使转子所受的径向力不平衡，使得轴承所受到的载荷作用较大，故称为非卸荷式叶片泵。称卸荷式此泵有两个吸油腔和两个压油腔，子转轴分布，压力油作用在轴承上的径向力是平衡的，故称为卸荷式叶片泵。22.液压缸的分类,工作特点及其受力和运动分析和计算?根据结构特点分为活塞式、柱塞式、回转式三大类；根据作用方式分为单作用式和双作用式。23.何谓换向阀的滑阀(中为)机能?它能实现哪些功能?如o,p,m型等为例中位机能是指换向阀里的滑阀处在中间位置或原始位置时阀中各油口的连通形式，体现了换向阀的控制机能 。O型：四个油口均封闭，液压缸活塞锁住不动，液压泵不卸载。可用于多个换向阀并联工作。P型：油口T封闭，油口P、A、B互通，及液压缸两腔互通压力油。若液压缸为单活塞杆结构，则成为差动连接、活塞快速向外运动；若液压缸为双活塞杆结构，则活塞停止不动。M型：油口A、B封闭，油口P与T通，液压缸活塞锁住不动，液压泵出口油液直接回油箱卸载。24.流量特性方程式所表达的含义：恒定流动中流过各截面的不可压缩流体的流量是不变的.26.调速阀为什么能高精度调速?而普通截流阀却不能?在调速阀中，节流阀既是一个调节元件，又是一个检测元件。当阀的开口面积调定之后，它一方面控制流量的大小，一方面检测流量信号并转换为阀口前后压力差反馈作用到定差减压阀阀心的两端与弹簧力相比较。当检测的压力差值偏离预定值时，定差减压阀阀心产生相应的位移，改变减压缝隙大小进行压力补偿，保证节流阀前后压力差基本不变。然而，定差减压阀阀心的位移势必引起弹簧力和液动力波动，因此，节流阀前后压力差只能是基本不变，即流经调速阀的流量基本稳定。31.何谓气动三大件，其在气压传动中的安装次序如何？试画出其职能符号？安装和使用中应注意什么问题？分水过滤器、减压阀、油雾器一起称为启动三大件。安装次序为分水过滤器、减压阀、油雾器。32.定值器为什么称作高精度调压阀？试指出其组成部分及其作用并详细分析其工作原理。为什么：由于定值器利用输出压力的反馈作用和喷嘴挡板的放大作用控制主阀，使其能对较小的压力变化作出反应，从而使输出压力得到及时调节，保持出口压力基本稳定，即定值稳压精度较高。组成：是直动式减压阀的主闭部分；是恒压降装置；是喷嘴挡板装置和调压部分，起调压和压力放大作用，利用被它放大了的气压去控制 主阀部分。35.液压传动与气压传动的主要区别如何？气压传动，其做工的介质是空气体；液压传动，其做工的介质是机油（或其它的液体）。气压传动的结构简单,该介质(空气)不需要成本；液压传动结构复杂点,且需要其它的材料作为介质，成本会高点，但液压传动的密封性能好,所以传动的力矩会大点,做工性能会更好点.36.试分析气-液阻尼缸的分类、结构及工作原理。气-液阻尼缸由气油缸，控制阀和气液转换器组成气-液阻尼缸，是利用液体不可压缩性及液体流量易于控制性设计而成从而达到使活塞杆稳速运动目的的气缸，是引导活塞在其中进行直线往复运动的圆筒形金属机件。 37. 过滤器分为哪些种类？安装时要注意什么？根据哪些原则选用过滤器？种类：表面型过滤器、深度型过滤器和磁性过滤器。注意：安装在泵的吸油口安装在泵的出口安装在系统的回油路上 安装在独立的过滤系统中。原则：过滤精度盈满做系统提出的要求要有足够的流通能力要有一定的机械强度，不因液压力而破坏38什么是双联泵？什么是双级泵？双联泵：同一根传动轴带动两个泵的转子旋转，泵的吸油口是公共的，压油口各自分开。泵输出的两股流量可单独使用，也可并联使用。双级泵：同一根传动轴带动两个泵的转子旋转，第一级泵输出的具有一定压力的油液进入第二级泵，第二级泵将油液进一步升压输出。因此双级泵具有单泵两倍的压力。39液压马达和液压泵有哪些相同点和不同点？液压马达和液压泵的相同点：1）从原理上讲，液压马达和液压泵是可逆的，如果用电机带动时，输出的是液压能（压力和流量），这就是液压泵；若输入压力油，输出的是机械能（转矩和转速），则变成了液压马达。 2）从结构上看，二者是相似的。 3）从工作原理上看，二者均是利用密封工作容积的变化进行吸油和排油的。对于液压泵，工作容积增大时吸油，工作容积减小时排出高压油。对于液压马达，工作容积增大时进入高压油，工作容积减小时排出低压油。液压马达和液压泵的不同点：1）液压泵是将电机的机械能转换为液压能的转换装置，输出流量和压力，希望容积效率高；液压马达是将液体的压力能转为机械能的装置，输出转矩和转速，希望机械效率高。因此说，液压泵是能源装置，而液压马达是执行元件。2）液压马达输出轴的转向必须能正转和反转，因此其结构呈对称